一种向油层中注入煤粉的设备和火烧油层的点火方法
【专利摘要】本发明提出一种向油层中注入煤粉的设备和火烧油层的点火方法，属于火烧油层开采领域，本发明提出向油层中注入煤粉的设备包括：油管，设置于注入井或生产井内；煤粉喷吹系统，设于地面上，所述煤粉喷吹系统具有煤粉输入口和喷吹口，由所述喷吹口将煤粉喷出；注入管路，连接在所述油管与所述煤粉喷吹系统的喷吹口之间，将由所述喷吹口喷出的煤粉传送至所述油管。本发明不但能够提高火烧油层的点火效果，还能提高火烧油层的开发效果。
【专利说明】
一种向油层中注入煤粉的设备和火烧油层的点火方法
技术领域
[0001]本发明属于火烧油层开采领域，尤其涉及一种向油层中注入煤粉的设备和火烧油层的点火方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内油田对于稠油油藏蒸汽吞吐后期如何提高采收率，经常选用的是转蒸汽驱、SAGD或者火烧油层等开发方式。
[0003]火烧油层开发方法，其主要过程为:从注入井向油层连续注入助燃剂(空气)，同时用井下点火器将油层点燃(加热到原油能自燃的温度)从而发生燃烧，使附近的原油蒸发和焦化。轻质油蒸汽随燃烧前缘逐渐向外流动，直至生产井而被采出。焦化的重烃则可继续燃烧提供热量。
[0004]由于油层燃烧温度可达250?500°C，使稠油、重质油可以降黏，且在油气热膨胀及清油稀释汽的驱替下开采出来。使用此法可达最高的采收率20%?80%。实施热采开发的油藏，除因其原油性质特殊所决定外，对其地质条件也有一定的要求，即油层厚度要大些，埋藏深度要浅些(〈1500m)，且孔隙度要大于25%，这样的油藏才能有较好的热采效果和经济效果。
[0005]然而，火烧油层作为一种稠油油藏开发方式，在国外经常应用于未开发稠油油藏，而国内常应用于已开发稠油油藏。相对于国外而言，国内实施火烧油层开发的稠油油藏，油藏物性及火烧油层适用性有着很大的差距，如含油饱和度降低甚至有些地方几乎没有油、含水率上升、渗透率差异变大等等，这些经常导致实施火烧油层开发时点火效果不好、火线推进不均容易气窜、油层燃烧效果不好甚至低温燃烧等问题，大大影响了火烧油层开发效果O
[0006]因此，有必要在提高火烧油层开发效果方面探索新的方法。本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种向油层中注入煤粉的设备和火烧油层的点火方法，以克服现有技术的缺陷。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种向油层中注入煤粉的设备和火烧油层的点火方法，以提高火烧油层的点火效果，提高火烧油层的开发效果。
[0008]为达到上述目的，本发明提出一种向油层中注入煤粉的设备，其中，所述设备包括:
[0009]油管，设置于注入井或生产井内；
[0010]煤粉喷吹系统，设于地面上，所述煤粉喷吹系统具有煤粉输入口和喷吹口，由所述喷吹口将煤粉喷出；
[0011]注入管路，连接在所述油管与所述煤粉喷吹系统的喷吹口之间，将由所述喷吹口喷出的煤粉传送至所述油管。
[0012]如上所述的向油层中注入煤粉的设备，其中，所述煤粉喷吹系统包括煤粉仓、中间罐、喷吹罐和氮气输送装置，所述煤粉仓、所述中间罐和所述喷吹罐串联设置，所述煤粉输入口设于所述煤粉仓上，所述喷吹口设于所述喷吹罐上，所述氮气输送装置分别与所述煤粉仓、中间罐和喷吹罐相连接，所述氮气输送装置向所述煤粉仓输送流化后的氮气，所述氮气输送装置向所述中间罐和所述喷吹罐输送流化加压后的氮气。
[0013]如上所述的向油层中注入煤粉的设备，其中，在所述注入管路上开设有混合口，所述混合口与输送压缩空气的输气管路相连接。
[0014]如上所述的向油层中注入煤粉的设备，其中，所述设备还包括:
[0015]分散溶解罐，设于地面上，用于溶解调剖剂，所述分散溶解罐与所述煤粉喷吹系统的喷吹口相连接；
[0016]熟化罐，连接于所述分散溶解罐和所述注入管路之间，所述熟化罐内设有搅拌器；
[0017]栗，设置于所述注入管路上，将所述熟化罐内的混合液栗入所述油管。
[0018]如上所述的向油层中注入煤粉的设备，其中，所述设备还包括:
[0019]电点火器，设置于所述注入井内，用于点燃所述油层和经所述油管注入的所述煤粉。
[0020]本发明还提出了一种火烧油层的点火方法，其中，通过如上所述的向油层注入煤粉的设备将煤粉注入油层，所述方法包括:
[0021]步骤100，在正式对油层点火注气前，通过注入井预先向油层中注入空气，并监测生产井的含水率的变化；
[0022]步骤200，当所述生产井的含水率下降到80%以下后，在注入空气的同时，由煤粉喷吹系统将煤粉喷入注入管路，经所述注入管路将煤粉输至所述注入井，并经油管向所述油层中注入所述煤粉；
[0023]步骤300，通过所述注入井正式对所述油层进行点火注气。
[0024]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述步骤200包括:
[0025]步骤210，将制备好的所述煤粉装入所述煤粉仓内；
[0026]步骤220，向所述煤粉仓内输送流化后的氮气；
[0027]步骤230，当所述煤粉仓内的煤粉装满后，利用所述流化后氮气将所述煤粉输送至中间罐中；
[0028]步骤240，将流化加压后的氮气输送至所述中间罐中，并利用所述流化加压后的氮气将所述煤粉输送至所述喷吹罐中；
[0029]步骤250，将流化加压后的氮气输送至所述喷吹罐中并利用所述氮气对所述喷吹罐加压；
[0030]步骤260，利用所述氮气将所述喷吹罐内的煤粉喷入所述注入管路，通过所述注入管路和所述油管将所述煤粉注入所述油层中。
[0031]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述步骤200中还包括:
[0032]步骤270，将压缩空气输入设于所述注入管路上的混合口；
[0033]步骤280，使所述空气和所述煤粉在所述混合口混合，并利用所述空气带动所述煤粉经所述油管注入所述油层中。
[0034]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述空气为压缩空气，所述空气的流量范围为每天2 X 14立方米至25 X 14立方米。
[0035]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述煤粉的注入量为30g/m3煤粉输送气体至40g/m3煤粉输送气体。
[0036]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述方法还包括步骤400，在对所述油层正式点火注气过程中，随空气间歇地注入所述煤粉。
[0037]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述步骤400包括:
[0038]步骤410，控制电点火器温度为预热温度，并使所述电点火器保持所述预热温度I天至2天；
[0039]步骤420，通过所述注入管路和所述油管经所述注入井向所述油层内注入空气，所述空气的注入量为设计的最大日注气量；
[0040]步骤430，由所述煤粉喷吹系统将煤粉喷入所述注入管路；
[0041]步骤440，使所述煤粉和所述空气在设于所述注入管路上的混合口混合，并利用所述空气带动所述煤粉经所述油管注入所述油层中；
[0042]步骤450，逐步提高所述电点火器的温度，当温度达到250°C时，停止所述煤粉的注入；
[0043]步骤460，继续提高电点火器的温度，直至点燃油层。
[0044]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述方法包括步骤500，在火烧油层前，向所述注入井或生产井中注入调剖剂并对所述注入井或所述生产井进行高温调剖处理，所述调剖剂中加入所述煤粉。
[0045]如上所述的火烧油层的点火方法，其中，所述步骤500包括:
[0046]步骤510，由所述煤粉喷吹系统将煤粉喷入装有所述调剖剂的分散溶解罐中；
[0047]步骤520，使所述煤粉随所述调剖剂由所述分散溶解罐进入熟化罐中；
[0048]步骤530，搅拌所述熟化罐中的所述煤粉和所述调剖剂，使所述煤粉和所述调剖剂在所述熟化罐中混合形成混合液；
[0049]步骤540，由栗将所述混合液经所述注入管路输送至所述注入井或所述生产井，并经所述油管注入所述油层中。
[0050]与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点:
[0051]本发明提出的向油层中注入煤粉的设备和火烧油层的点火方法，通过注入井向油层中注入煤粉，这些注入的煤粉既能够吸收一部分油层中的水分，降低油层的含水率，从而提高火烧油层的点火效果;又能为后期火烧油层时火线推进过程中尤其是推进到含油饱和度几乎为零的油层时提供燃烧所需的助燃物，从而在火烧油层开发时，促进火线的均匀推进，提高油层的燃烧温度，避免发生气窜，最终提高油层燃烧效果。本发明提出的提高火烧油层开发效果的方法不但适用于稠油油藏蒸汽吞吐后期转火烧开发，也同样适用于未开发稠油油藏火烧开发以及其它类型油藏火烧开发。
【附图说明】
[0052]在此描述的附图仅用于解释目的，而不是意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
[0053]图1为本发明用于向油层中注入煤粉的设备一实施例的结构示意图；
[0054]图2为本发明用于向油层中注入煤粉的设备的再一实施例的结构示意图。
[0055]附图标记说明:
[0056]1_原煤仓;2-振动师;3-布袋除尘器;4-主排风机；I O-油层;20-注入井;30-油官；40-注入管路;50-煤粉喷吹系统;51-喷吹罐;511-喷吹口 ； 52-中间罐;53-煤粉仓;531-煤粉输入口 ； 54-仓顶除尘装置;55-输送管路;60-栗;70-熟化罐;80-分散溶解罐。
【具体实施方式】
[0057]结合附图和本发明【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的【具体实施方式】，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
[0058]请参考图1，为本发明用于向油层中注入煤粉的设备一实施例的结构示意图；如图1所示，本发明提出的向油层中注入煤粉的设备，包括油管30、注入管路40和煤粉喷吹系统50，其中，油管30设置于注入井20内；煤粉喷吹系统50设于地面上，煤粉喷吹系统50具有煤粉输入口 531和喷吹口 511，由喷吹口 511将煤粉喷出；注入管路40连接在油管30与煤粉喷吹系统50的喷吹口511之间，将由喷吹口511喷出的煤粉传送至油管30。
[0059]利用上述向油层中注入煤粉的设备，通过注入井20向油层10中注入煤粉，这些注入的煤粉既能够吸收一部分油层10中的水分，有助于封堵高渗带，降低油层的含水率，从而提高火烧油层的点火效果;又能为后期火烧油层时火线推进过程中尤其是推进到含油饱和度几乎为零的油层时提供燃烧所需的助燃物，从而在火烧油层开发时，促进火线的均匀推进，提高油层的燃烧温度，避免发生气窜，最终提高油层燃烧效果。
[0060]在本发明一个可选的例子中，如图1、图2所示，煤粉喷吹系统50包括煤粉仓53、中间罐52、喷吹罐51和氮气输送装置(未在图中示出)，煤粉仓53、中间罐52和喷吹罐51通过输送管路55串联设置，煤粉输入口 531设于煤粉仓53上，喷吹口 511设于喷吹罐51上，氮气输送装置分别与煤粉仓53、中间罐52和喷吹罐51相连接，该氮气输送装置向煤粉仓53输送流化后的氮气，同时，该氮气输送装置也向中间罐52和喷吹罐51输送流化加压后的氮气。经煤粉喷吹系统50喷出的煤粉更容易与空气或调剖剂混合，并且在得到的混合物中煤粉的分布也更均匀，因此，注入油层后，煤粉的分布也更加均匀。
[0061 ] 在本发明一个可选的例子中，如图1所示，在注入管路40上开设有混合口 41，混合口 41与输送压缩空气的输气管路相连接。
[0062]在本发明一个可选的例子中，如图2所示，本发明提出的向油层中注入煤粉的设备还包括分散溶解罐80、熟化罐70以及栗60，其中，分散溶解罐80设于地面上，用于溶解调剖剂，分散溶解罐80与煤粉喷吹系统50的喷吹口 511相连接;熟化罐70连接于分散溶解罐80和注入管路40之间，熟化罐70内设有搅拌器;栗60设置于注入管路40上，栗60能够将熟化罐70内的混合液经注入管路40栗入油管30。
[0063]在本发明一个可选的例子中，本发明提出的向油层中注入煤粉的设备还包括电点火器(未在图中示出)，该电点火器设置于注入井20内，用于点燃油层10和经油管30所注入的煤粉，实现正式点火，由于煤粉的燃点相对于稠油的燃点较低，这样煤粉就能被先点燃，从而作为助燃物，促进油层中的原油早些实现高温燃烧，最终能提高点火成功率。
[0064]本发明提出的用于向油层中注入煤粉的设备还可以包括原煤仓I，原煤仓I中的原煤经振动筛2过筛去杂而形成煤粉后被输送至煤粉仓53中，原煤仓I上还可以设置有布袋除尘器3和主排风机4。同时，也可以在煤粉仓53上和中间罐52上设置仓顶除尘器54。布袋除尘器3和仓顶除尘器54均可以减低粉尘浓度，避免因粉尘引起的爆炸，保证安全生产。
[0065]本发明还提出了一种火烧油层的点火方法，如图1所示，通过上述向油层注入煤粉的设备将煤粉注入油层，该方法包括:在正式对油层10点火注气前，通过注入井20预先向油层10中注入空气，并监测生产井的含水率的变化;步骤200，当生产井的含水率下降到80%以下后，在注入空气的同时，由煤粉喷吹系统50将煤粉喷入注入管路40，经注入管路40将煤粉输送至注入井20，经油管30将上述煤粉注入油层10中；步骤300，通过注入井20正式对油层10进行点火注气。其中，煤粉注入体积=3.14X(aX加热半径)2X待火烧油层的厚度X孔隙度，a取值1.5?2，加热半径即电点火器加热时热量所能辐射的范围；向油层10中注入空气的主要目的是降低油藏的含油率，空气的注入量取决于油藏和原油的特征，根据油藏和原油的实际情况确定注入空气的流量。在步骤100中，通过注入井20向油层10中注入空气一段时间后，在生产井中可监测到气体，之后继续观察和监测生产井含水率的变化。
[0066]在火烧油层正式点火之前，通过注入井20向油层10中注入煤粉，这些注入的煤粉既能够吸收一部分油层10中的水分，有助于封堵高渗带，降低油层的含水率，从而提高火烧油层的点火效果;又能为后期火烧油层时火线推进过程中尤其是推进到含油饱和度几乎为零的油层时提供燃烧所需的助燃物，从而在火烧油层开发时，促进火线的均匀推进，提高油层的燃烧温度，避免发生气窜，最终提高油层燃烧效果。本发明提出的火烧油层的点火方法不但适用于稠油油藏蒸汽吞吐后期转火烧开发，也同样适用于未开发稠油油藏火烧开发以及其它类型油藏火烧开发。
[0067]本发明提出的火烧油层的点火方法其注入煤粉并不是为了实现助燃点火，而主要是为了实现调剖封窜，并往油层中注入一定的煤粉作为助燃剂以便后期油藏深部火烧前缘燃烧的连续性和有效推进。点火仍然是靠电点火器加热来实现。
[0068]现有技术中向油层中注入的铁煤粉是铁矿石和煤粉的混合物，注入铁煤粉的主要目的是通过电加热器先把油层预热到一定温度，然后取出电点火器，再随气注入铁矿石与煤粉的混合物，使铁煤粉混合物在预热后的油层温度下发生氧化还原反应，通过反应过程中的放热作用提高油层温度，从而实现油层助燃点火，而铁煤粉燃烧的产物附带地实现对油层的调剖封窜作用。
[0069]点火之前还是点火之后注入煤粉，取决于注入的是何种煤粉。现有技术中注入的是铁煤粉(即铁矿石和煤粉的混合物)，其目的是在电加热器把油层加热到一定温度的条件下，利用铁矿石与煤粉发生放热反应而点燃油层，而铁煤粉的燃烧产物附带地实现对油层的调剖封窜作用。而本发明火烧油层的点火方法中提出的注入煤粉并不是为了实现助燃点火，而主要是为了实现调剖封窜，并往油层中注入一定的煤粉作为助燃剂以便后期油藏深部火烧前缘燃烧的连续性和有效推进。油层点火仍然是靠电点火器加热来实现。
[0070]在本发明一个可选的例子中，如图1所示，步骤200包括步骤210，将制备好的煤粉装入煤粉仓53内；步骤220，利用氮气输送装置向煤粉仓53内输送流化后的氮气，步骤230，当煤粉仓53内的煤粉装满后，利用流化后氮气将煤粉输送至中间罐52中；步骤240，利用氮气输送装置将流化加压后的氮气输送至中间罐52中，并利用流化加压后的氮气将煤粉输送至喷吹罐51中；步骤250，利用氮气输送装置将流化加压后的氮气输送至喷吹罐51中并利用上述氮气对喷吹罐51加压;步骤260，利用流化加压后的氮气将喷吹罐51内的煤粉经喷吹口511喷入注入管路40，再通过注入管路40和油管30将煤粉注入油层10中。其中，流化后氮气的喷吹压力大于注入空气压力至少0.05MPa。
[0071]在本发明的一个可选的例子中，所述步骤200中还包括步骤270，将压缩空气输入设于注入管路40上的混合口 41;步骤280，使空气和煤粉在混合口 41混合，并利用上述空气带动煤粉经油管30注入油层10中，这样便实现了随气将煤粉注入井下的油层中。
[0072]在一个可选的例子中，空气是通过地面空气压缩机将空气压缩以后，通过注入井20的井口经油管30注入到油层10中，注入空气的量取决于油层和原油的特征，一般情况下，压缩空气的流量范围为每天2X104m3至25X 104m3。
[0073]在本发明一个可选的例子中，如图2所示，本发明提出的火烧油层的点火方法还包括步骤400，在对油层10正式点火注气过程中，随空气间歇地注入煤粉。一方面，煤粉注入后能在近井地带及油层中形成煤粉沉积，从而调整层间渗透率差异;另一方面，由于煤粉的燃点相对于稠油的燃点较低，这样煤粉就能被先点燃，从而作为助燃物，促进油层中的原油早些实现高温燃烧，最终能提高点火成功率;再一方面，煤粉又能为后期火线推进过程中，尤其是火线推进到含油饱和度几乎为零的油层时提高燃烧所需的助燃物，保证和促进火线均匀推进。
[0074]在本发明一个可选的例子中，如图1所示，步骤400包括:步骤410，控制电点火器温度为预热温度，该预热温度根据油层中原油的不同油品会有所不同，一般在150°C左右，并使电点火器保持该预热温度I天至2天;步骤420，通过注入管路40和油管30经注入井20向油层10内注入空气，空气的注入量为设计的最大日注气量，主要是确保油管10内壁的油污及其他杂质能在加热过程中随着融化的原油随气吹到井底或者油层;步骤430，有煤粉喷吹系统50将煤粉喷入注入管路40;步骤440，使煤粉和空气在混合口 41混合，并利用空气带动煤粉经油管30注入油层10中；步骤450，逐步提高电点火器的温度，当其温度达到250°C之时，停止煤粉的注入;步骤460，继续提高电点火器的温度，直至点燃油层。其中，空气的注气量在油层点燃后根据尾气监测情况可进行适当调整。如果尾气监测中氧气含量大于5%，则减少日注气量，但不能低于油藏方案设计的最小日注气量;否则，保持原有注气状态。
[0075]在本发明一个可选的例子中，煤粉的注入量为30g/m3煤粉输送气体至40g/m3煤粉输送气体。煤粉是将原煤通过磨粉机粉碎再过筛去杂质而成。煤粉为可燃物质，其着火点在300 °C至500 °C之间，其爆炸下限浓度为34g/m3煤粉输送气体至47g/m3煤粉输送气体。因此，为了确保安全，本发明中的煤粉注入量为30g/m3煤粉输送气体至40g/m3煤粉输送气体，相比煤粉的爆炸下限浓度又下降了 5%作为安全阈值，进一步确保了操作过程的安全。在本发明中，利用流化后的氮气将煤粉从煤粉仓70输送至喷吹罐50，也是因为氮气的化学性质不活泼，很难与煤粉发生化学反应，从而保证煤粉输送过程中的安全。
[0076]在本发明一个可选的例子中，所述煤粉的注入量为30g/m3煤粉输送气体至40g/m3煤粉输送气体。其中，可以使煤粉持续不断地注入油层10中，或者，也可以间歇性地向油层10中注入煤粉。
[0077]在本发明一个可选的例子中，如图2所示，本发明提出的火烧油层的点火方法还包括步骤500，在火烧油层前，向注入井或生产井中(其中，对注入井调剖的优点是解决注入过程中层间注气不均的问题;对生产井调剖的优点是解决后期生产井气窜的问题)注入调剖剂并对注入井或生产井进行高温调剖处理，调剖剂中加入煤粉。
[0078]考虑到有些需要采用火烧油层进行开发的区块或是单井前期已经开发了很长时间常常会出现渗透率较高的贼层，这些贼层很容易导致火烧注气不均或出现气窜现象，因此，在对这些区块或单井正式点火注气前可以进行高温调剖处理。高温调剖处理可以在步骤100注入空气之前进行，也可以在步骤100注入空气之后进行，其各有利弊。尽管高温调剖处理放在注入空气之前可以减少煤粉的注入量而降低成本，但是，由于高温调剖处理后注入井周围的油藏渗透率会有所降低，将不利于煤粉的注入。另一方面，考虑油田实际生产过程中，由于高温调剖措施有效期无法完全保证且措施成本较高，因此，现场很少在注入井实施调剖，而只有在气窜很严重时才在生产井实施调剖处理。因此还是建议在步骤100注气之后再实施高温调剖处理。
[0079]在本发明一个可选的例子中，步骤500包括:步骤510，由煤粉喷吹系统50将煤粉喷入装有调剖剂的分散溶解罐80中；步骤520，使煤粉随调剖剂由分散溶解罐80进入熟化罐70中；步骤530，搅拌熟化罐70中的煤粉和调剖剂，使煤粉和调剖剂在熟化罐70中混合形成混合液;步骤540，由栗60将上述混合液输送至注入井20(或生产井)中，并经油管30注入油层10中。
[0080]本发明提出的火烧油层的点火方法，具有三种煤粉注入方式，分阶段来实现往油层中注入煤粉:一是在点火前随注入空气注入一定量的煤粉实现调剖封窜的同时往油层中注入一定的煤粉作为助燃剂，便于后期油层深部燃烧前缘的稳步推进;二是在点火前随化学调剖剂注入一定量的煤粉，这里提出了一种以煤粉作为火驱调剖封窜添加剂的新方法。三是在点火过程中随注入空气间歇注入一定量的煤粉。
[0081]针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
【主权项】
1.一种向油层中注入煤粉的设备，其特征在于，所述设备包括: 油管，设置于注入井或生产井内； 煤粉喷吹系统，设于地面上，所述煤粉喷吹系统具有煤粉输入口和喷吹口，由所述喷吹口将煤粉喷出； 注入管路，连接在所述油管与所述煤粉喷吹系统的喷吹口之间，将由所述喷吹口喷出的煤粉传送至所述油管。2.如权利要求1所述的向油层中注入煤粉的设备，其特征在于，所述煤粉喷吹系统包括煤粉仓、中间罐、喷吹罐和氮气输送装置，所述煤粉仓、所述中间罐和所述喷吹罐串联设置，所述煤粉输入口设于所述煤粉仓上，所述喷吹口设于所述喷吹罐上，所述氮气输送装置分别与所述煤粉仓、中间罐和喷吹罐相连接，所述氮气输送装置向所述煤粉仓输送流化后的氮气，所述氮气输送装置向所述中间罐和所述喷吹罐输送流化加压后的氮气。3.如权利要求1所述的向油层中注入煤粉的设备，其特征在于，在所述注入管路上开设有混合口，所述混合口与输送压缩空气的输气管路相连接。4.如权利要求1所述的向油层中注入煤粉的设备，其特征在于，所述设备还包括: 分散溶解罐，设于地面上，用于溶解调剖剂，所述分散溶解罐与所述煤粉喷吹系统的喷吹口相连接； 熟化罐，连接于所述分散溶解罐和所述注入管路之间，所述熟化罐内设有搅拌器； 栗，设置于所述注入管路上，将所述熟化罐内的混合液栗入所述油管。5.如权利要求1所述的向油层中注入煤粉的设备，其特征在于，所述设备还包括: 电点火器，设置于所述注入井内，用于点燃所述油层和经所述油管注入的所述煤粉。6.一种火烧油层的点火方法，其特征在于，通过如权利要求1至5中任意一项所述的向油层注入煤粉的设备将煤粉注入油层，所述方法包括: 步骤100，在正式对油层点火注气前，通过注入井预先向油层中注入空气，并监测生产井的含水率的变化； 步骤200，当所述生产井的含水率下降到80%以下后，在注入空气的同时，由煤粉喷吹系统将煤粉喷入注入管路，经所述注入管路将煤粉输至所述注入井，并经油管向所述油层中注入所述煤粉； 步骤300，通过所述注入井正式对所述油层进行点火注气。7.如权利要求6所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述步骤200包括: 步骤210，将制备好的所述煤粉装入所述煤粉仓内； 步骤220，向所述煤粉仓内输送流化后的氮气； 步骤230，当所述煤粉仓内的煤粉装满后，利用所述流化后氮气将所述煤粉输送至中间罐中； 步骤240，将流化加压后的氮气输送至所述中间罐中，并利用所述流化加压后的氮气将所述煤粉输送至所述喷吹罐中； 步骤250，将流化加压后的氮气输送至所述喷吹罐中并利用所述氮气对所述喷吹罐加压； 步骤260，利用所述氮气将所述喷吹罐内的煤粉喷入所述注入管路，通过所述注入管路和所述油管将所述煤粉注入所述油层中。8.如权利要求6所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述步骤200中还包括: 步骤270，将压缩空气输入设于所述注入管路上的混合口； 步骤280，使所述空气和所述煤粉在所述混合口混合，并利用所述空气带动所述煤粉经所述油管注入所述油层中。9.如权利要求8所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述空气为压缩空气，所述空气的流量范围为每天2 X 14立方米至25 X 14立方米。10.如权利要求8所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述煤粉的注入量为30g/m3煤粉输送气体至40g/m3煤粉输送气体。11.如权利要求6所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述方法还包括步骤400，在对所述油层正式点火注气过程中，随空气间歇地注入所述煤粉。12.如权利要求11所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述步骤400包括: 步骤410，控制电点火器温度为预热温度，并使所述电点火器保持所述预热温度I天至2天； 步骤420，通过所述注入管路和所述油管经所述注入井向所述油层内注入空气，所述空气的注入量为设计的最大日注气量； 步骤430，由所述煤粉喷吹系统将煤粉喷入所述注入管路； 步骤440，使所述煤粉和所述空气在设于所述注入管路上的混合口混合，并利用所述空气带动所述煤粉经所述油管注入所述油层中； 步骤450，逐步提高所述电点火器的温度，当温度达到250°C时，停止所述煤粉的注入； 步骤460，继续提高电点火器的温度，直至点燃油层。13.如权利要求6所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述方法包括步骤500，在火烧油层前，向所述注入井或生产井中注入调剖剂并对所述注入井或所述生产井进行高温调剖处理，所述调剖剂中加入所述煤粉。14.如权利要求13所述的火烧油层的点火方法，其特征在于，所述步骤500包括: 步骤510，由所述煤粉喷吹系统将煤粉喷入装有所述调剖剂的分散溶解罐中； 步骤520，使所述煤粉随所述调剖剂由所述分散溶解罐进入熟化罐中； 步骤530，搅拌所述熟化罐中的所述煤粉和所述调剖剂，使所述煤粉和所述调剖剂在所述熟化罐中混合形成混合液； 步骤540，由栗将所述混合液经所述注入管路输送至所述注入井或所述生产井，并经所述油管注入所述油层中。
【文档编号】E21B43/00GK106050207SQ201610617729
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】袁爱武, 郑晓松, 张玉涛, 于晓聪, 杨昕, 宋阳, 马薇, 林璐
【申请人】中国石油天然气股份有限公司